认识MPU(内存保护模块)

jorya_txj

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为了加深对raw os 的MPU内存保护模块的理解，感觉有必要像大家解释清楚什么叫MPU。只有正确认识了MPU,才能最有效地运用到实战中去。

对于arm cpu , MPU模块目前主要使用在cortex-m3 以及cortex-m4的cpu中，这两种cpu都是属于arm7m 的架构。

首先一个正确的思路是下载合适的cpu体系架构文档，然后参阅其中的章节。做到学习新事物以官方文档为主。

进入以下网站地址:

http://infocenter.arm.com/help/index.jsp

然后下载文档:

这样参考的资料就有了。

打开下载的手册翻到：

可以看到B3.5这一个章节解释了所有MPU内存保护模块的内容。下面就这些内容将解释一些关键性的内容。

系统主要运行在两种模式，第一种是特权模式，第二种是非特权模式(用户模式)。MPU所有的工作都是围绕这两个展开的。MPU保护模块主要是把内存分成region, arm v7m支持的region个数有8个。MPU最小能支持32字节的region, 这样整个4G空间可以最高被划分成8块，每块的权限特性都可以被设置。

MPU最主要的一个特性是没有虚拟地址的特性，所以cpu不需要做虚拟地址到物理地址的转换，所以在软件上省去了软件设置，交换page table等动作，使得整个系统的时间是可预测的,而且软件的执行效率大大提高。

MPU实现了什么功能呢？下图是MPU的一个内部寄存器名字叫: MPU_RASR

可以看到这个寄存器内部有AP这两位，具体的含义如下:

上面表格很清楚，通过设置AP这3位，完全可以控制特权模式和非特权模式(用户模式)的读写权限。

至于其它的寄存器功能，手册上已经写得很清楚了，静下心来琢磨下，下载官网的

通过以上的模拟(需要安装keil mdk), 能够快速的掌握MPU的使用方法。

章光泉

MPU应用在M3/4上，只知道有这个功能。还没看到具体的应用。也想不出在哪里可以应用到。
1.M3程序跑在flash当中，变量在ram当中，
2.ram里的变量应该都需要读、写权限，因此没必要保护。
3.flash里的程序当然是只有只读权限，应用想写flash也写不了，除非特殊解锁。
所以我以为M3不需要MPU啊？？

章光泉

看了上一遍文章，了解了一下。大概有些理解了，还得细看下。